Kvarcoszcillátorok

Készülékeinkben gyakran van szükségünk olyan oszcillátorokra, amelyeknek frekvenciája fix értékű és stabilitása, pontossága lényegesen nagyobb, mint az LC-oszcillátoroké. Ilyen esetben frekvencia-meghatározó elemként rezgőkristályt, vagy más néven kvarckristályt kell alkalmazni az LC rezgőkör helyett. A kvarckristályok a piezoelektromos jelenség alapján működnek. Ez a jelenség abból áll, hogy egy szilicíum-dioxid kristályból készült metszetet (lapkát) elektromos erőtérbe helyezve, annak a mechanikai méretei megváltoznak. A jelenség fordítva is igaz, amennyiben egy kristályra erőhatást kifejtve, annak oldalain elektromos töltések jelennek meg.

A rezonanciafrekvenciát a lapka méretei határozzák meg. A hőmérséklet-változással szembeni nagyfokú stabilitás annak a következménye, hogy a kvarcnak, más anyagokhoz képest, csak nagyon kis mértékben változnak a geometriai méretei a hőmérséklet változásakor. A kételektródás kvarckristály veszteséges nagy jóságú soros rezgőkört képez. A kivezetések közötti kapacitás miatt egy párhuzamos rezonancia is kialakul. A kettő közül általában a soros rezonanciát használjuk ki. A rezonanciafrekvenciáját igen kis mértékben tudjuk változtatni sorba kapcsolt reaktív elemekkel. Most tekintsünk meg néhány kvarckristályos oszcillátort, melyek visszacsatolt erősítő alapkapcsolásokból épülnek fel, és részben az ismert LC oszcillátorokból származtathatók.